乙苯与三种二甲苯的分离

乙苯与三种二甲苯的分离

邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯是三种反应共生产品，而在工业生产中对二甲苯是主要原料，如何分离三种二甲苯：邻二甲苯（1）、间二甲苯（2）、对二甲苯（3）、乙苯（4）：

针对第三项，在较小的温度范围内，P S与T成线性关系，具体关系式如下：

T b1-T=3.73*10-4*(P- P s1)

T-T b2=3.86*10-4*(P s2- P)

T-T b3=3.69*10-4*(P s3- P)

T-T b4=3.68*10-4*(P s4- P)

根据邻二甲苯与对二甲苯的沸点差按照黄金分割，设定T=413.901，而P=101.3KPa，求得相对挥发度（注解1）

α21=1.1354；α31=1.1606；α41=1.226；

α32=1.022；α42=1.079；α43=1.056

从相对挥发度分析，邻二甲苯与其它三种物质可以通过减压精馏，塔釜取得纯净的邻二甲苯。

第二步，利用乙苯、间二甲苯、对二甲苯具有较大的凝固点差异，可采取熔融结晶法，先行分离乙苯，再进一步采用结晶法分离间二甲苯和对二甲苯；或者在分离乙苯后，利用间二甲苯与对二甲苯的偶极矩的差异（极性差异），利用分子筛进行吸附分离。

(2)间二甲苯沸点138.8

对二甲苯沸点：138.4℃

间二甲苯与对二甲苯为同分异构体。异构体挥发度相差较小，不能用精馏的方法分离，这两种物质熔点相差较大，所以工业上用熔融结晶和吸附分离两种物质。

注解1.相对挥发度：习惯上将溶液中易挥发组分的挥发度对难挥发组分的挥发度之比，称为相对挥发度。以α表示。

α=(yA/yB)/(xA/xB)，

yA——气相中易挥发组分的摩尔分数；yB——气相中难挥发组分的摩尔分数；

xA——液相中易挥发组分的摩尔分数；xB——液相中难挥发组分的摩尔分数。

液体混合物中两组分的相平衡比的比值。组分A对组分B的相对挥发度xAB可表示为：αAB＝KA/KB(1)

式中KA和KB分别为组分A和B的相平衡比。同一混合液中，挥发性大的组分，一般相平衡比大,故易挥发组分对难挥发组分的相对挥发度大于1；反之则小于1。对于由组分A和B组成的双组分混合液，yA＝1－yB,xA＝1－xB。据此可以导得：公式.(3)式表明：如果αAB大于1，则yA大于xA，即汽相中组分A得以增浓,A为易挥发组分。αAB比1大得愈多，则yA 比xA也大得愈多；如αAB小于1,则yA小于xA，也即组分B在汽相得到增浓,B为易挥发组分。αA 公式3B比1小得愈多,则B在汽相中的增浓愈显著。当αAB等于1时，则yA等于xA，这表明用蒸馏方法不能分离此混合液。因此αAB与1偏离的程度是蒸馏操作分离液体混合物难易程度的标志。

当混合物中液相为理想溶液且汽相为理想气体时，应用拉乌尔定律和道尔顿分压定律，可导出：αAB =p2/p1

式中p1和p2分别为组分A和B的饱合蒸气压。此时相对挥发度为两组分的饱和蒸气压(纯组分挥发性的一种度量)之比。对于理想系统，相对挥发度与混合液的组成和温度关系很小，工程上可视为常数。但强非理想系统的浓度对相对挥发度有较大的影响。此外，在工业上有时还在混合液中加入某种添加物来增大待分离组分间的相对挥发度，使难以用普通蒸馏分离的混合液变得易于进行分离。这就是萃取精馏、恒沸精馏和加盐精馏等特殊精馏的基本依据。